机械制造及其自动化专业毕业设计解读

1、毕业设计说明书题 目：支架的机械加工工艺规程编制和专用夹具设计序言随着机械制造业的不断发展，社会对生产率的要求也越来越 高，因此，大批量生产成为时代的需求，而组合机床就可以满足 这一需求，我们有必要来研究他。另外，支架是主要起支撑作用 的构架，承受较大的力，也有定位作用，使零件之间保持正确的 位置。因此支架加工质量直接影响零件加工的精度性能，我们有必要对其进行研究。机械制造毕业设计涉及的内容比较多， 它是基础课、技术基 础课以及专业课的综合，是学完机械制造技术基础 （含机床夹具 设计）和全部专业课，并进行了实训的基础上进行的，是我们对 所有课程的一次深入的综合性的总复习，也是一次理论联系实际的

2、训练，因此，它在我们三年大学生活中占有重要的地位。本次毕业设计使我们能综合运用机械制造的基本理论，并结合生产实践中学到的技能知识， 独立地分析和解决工艺问题， 初 步具备设计一个中等复杂程度零件（支架）的工艺规程的能力和 运用夹具设计的基本原理和方法，拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及 编写技术文件等基本技能的一次实践机会。目 录一、对零件进行工艺分析并画零件图1.1 支架的作用及结构特点41.2 支架的工艺分析41.3 支架的零件图5二、选择毛坯的制造方法并绘制毛坯简图2.1 选择毛坯的制造方式52.2 确定毛坯的形状、大小6三、制订零件的机械

3、加工工艺路线3.1 确定零件各孔、平面加工方案73.2 定位基准的选择93.3 制订工艺路线93.4 选择各工序机床及工、夹具，刀具，加工余量及工序间尺寸与公差的确定103.5 切削用量和时间定额的确定113.6 机械加工工艺过程卡和工序卡13四、机床夹具设计计算和结构设计4.1 确定夹具设计方案，绘制结构原理示意图154.2 工件在夹具中加工的精度分析184.3 计算夹紧力204.4 画夹具装配图和零件图2121五、参考文献及毕业设计总结-一、对零件进行工艺分析并画零件图1.1 支架的作用及结构特点支架是起支撑作用的构架，承受较大的力，也具有定位作用，使零件之间 保持正确的位置。在支架高20

4、mn处两个R12mr宽12mmt勺凸出部位之间相隔2mryi其中一个 上有螺纹孔，另一个上有通孔，则此处构造比较复杂，且在支架高36mn处有2mm 宽的一个缺口，这两部分刚度比较低。中间有30mm的孔，属于套类结构，伸出部分为一平台，上有螺纹盲孔，在端部有倾斜 60的凸出部分，起定位作用， 此处应力教集中，强度要好。在平台下面有增强其硬度的肋板。两个R12mr*出， 2mm宽36mm高处缺口及R10mn凸出部分为复杂结构，其加工存在一定的难度， 要求较高，防止其损坏，需要对其进行必要的热处理。1.2 零件的工艺分析主要加工表面30mm中心孔及两端倒角，上、下端面，M6J 12螺纹盲孔，右端部倾

5、斜60凸出部分中间孔8mm左端两个凸出部分外侧面及其中间 M10 螺纹孔和11孔。(1) 选用灰铸铁HT15Q硬度150200HB负荷低，磨损无关重要，变形很小，经过正火处理。灰铸铁件的牌号和应用范围如表1-1所示。(2) 未标注圆角半径为R3mm(3) 加工表面不应该有毛刺、裂缝、结疤、夹渣等缺陷，并应清理清洁。(4) 所有加工表面应光洁，不可有裂缝、压痕、毛刺、气孔、凹痕以及非金 属夹杂物。(5) 上下表面应与中心孔轴线保持一定的垂直度 0.06mm和平面度0.05mm 中心孔内表面表面粗糙度 Ra 1.6卩m,左端两个凸出部分外表面 Ra6.3卩m 右端部倾斜60凸出部分中间孔内表面 R

6、aw 1.6卩m为较高精度，且8。0.015。(6) 在加工之前进行人工时效热处理， 对毛坯预备性热处理，为降低零件硬 度，在精加工阶段的磨削加工前进行淬火处理，淬火后工件硬度提高且易变形。表1-1灰铸铁件的牌号和应用范围牌号硬度HB应用范围工作条件用途举例HT100w 170(1) 负荷极低(2) 磨损无关重要(3) 变形很小盖、外罩、油盘、手轮、手把、支架、 坐板、重锤等形状简单、不重要的零 件，这些铸件通常不经试验即被采用， 一般不需要加工，或者只需经过简单 的机械加工。HT150150 200(1) 承受中等载何 的零件(2) 摩擦面间的压(1) 一般机械制造中的铸件，如支柱、 坐板、

7、齿轮箱、刀架、轴承座、轴承 滑座、工作台，齿面不加工的齿轮和力w490KPa链轮，汽车、拖拉机的进气管，排气管、液压泵进油管等；(2) 薄壁(重量不大)零件，工作压 力不大的管子配件，以及壁厚w 30mm 的耐磨轴套等；(3) 圆周速度为612m/s的带轮以 及其他符合左列工作条件的零件。HT200170 220(1)承受较大负荷的 零件(2) 摩擦面间的压 力 490KPa (大于 10t的大型铸件 1470 Kpa)或需经表 面淬火的零件(3) 要求保持气密 性以及韧性的零件(1) 一般机械制造中较为中重要的铸 件，如气缸、齿轮、链轮、棘轮、衬 套、金属切削机床床身、飞轮等；(2) 汽车、

8、拖拉机的汽缸体、汽缸盖、 活塞、制动毂、联轴器盘、飞轮、离 合器外壳、分离器本体、左右半轴壳 等；(3) 承受7840KPa以下中等压力的液 压缸、泵体、阀体等；(4) 汽油机和柴油机的活塞环；(5) 圆周速度为1220m/s的带轮以 及其他符合左列工作条件的零件。HT250190 2401.3支架的零件图，见图纸所示技术要求：1、未注圆角均为R23;2、加工表面涂漆；3、线性未注公差为比例1:1数量1重量材料HT150设计 校核 审核4 ”10R10GB/T1804-m支架 2010.3.142010.3.14二、选择毛坯的制造方式并绘制毛坯简图2.1 选择毛坯的制造方式该零件加工要求高，加

9、工面数量多，并且种类繁多，有车、磨端面，钻孔、 扩孔、攻螺纹、车倒角、钻斜孔等，位置、形状、尺寸精度都各有要求。支架材 料为灰铸铁HT150硬度为150200HB承受中等载荷的零件，摩擦面间的压力 490KPa用于一般机械制造，薄壁(重量不大)零件，工作压力不大的管子配 件以及壁厚w 30mm勺耐磨轴套等和圆周速度为612m/s的带轮以及其他符合表 1-1中条件的零件。毛坯种类的确定是与零件的结构形状、尺寸大小、材料的力学性能和零件的 生产类型直接相关的，另外还和毛坯的具体生产条件相关。铸件：包括铸钢、铸 铁、有色金属及合金的铸件等。铸件毛坯的形状可以相当复杂，尺寸可以相当大， 且吸振性能好，

10、但铸件的力学性能差。生产纲领为大批量生产，采用精度和生产率高的毛坯制造方法， 如金属型铸 造，可以使毛坯的形状接近于零件的形状，因此可以减少切削加工用量，从而提高材料的利用率，降低了机械加工成本。金属型铸造就是将熔融的金属浇注到金 属模具中，依靠金属自重充满金属模具型腔而获得的铸件，这种铸件比砂型铸造铸件精度高，表面质量和力学性能好，生产效率也高，但需要专用的金属型腔模， 适用于大批量生产中的尺寸不大的有色金属铸件，综合上述生产此支架零件选择金属型铸造铸件的方式。2.2 确定毛坯的形状、大小(1)毛坯的特点，如表2-1所示：毛坯的特点及应用范围制造精度加工余量原材料工件尺寸工件形状适用生产 类

11、型生产成本IT11 13大铸铁、铸 铜为主各种尺寸复杂各种生产较低(2)铸件尺寸公差，如表2-2所示：(/卩m铸件基本尺寸公差等级大于至1112131425403.65.07940634.05.6810631004.469111001605.071012(3)铸件的机械加工余量，如表 2-3所示:(/mm)尺寸公差等级CT12加工余量等级MAFGHJ基本尺寸加工余量数值大于至-1004.04.55.06.02.53.03.54.51001605.05.56.57.53.54.05.06.0(4)铸造孔的最小尺寸，如表2-4所示：(/mm)铸造方法合金种类一般最小孔径特殊最小孔径金属及砂型铸造全

12、部30810(5) 机械加工余量，工序尺寸确定由于毛坯及以后各道工序或工步的加工都有误差，因此所规定的加工余量其实只是名义上的加工余量，实际上加工余量有最大加工余量和最小加工余量之 分。铸件的机械加工余量见毛坯的制造表2-3所示，尺寸公差等级为12,加工余量等级MA为G,则可选取毛坯的加工余量有 4.5mm和3.0mm两种数值，及其 他分析，确定毛坯的基本尺寸，画出毛坯简图，如图2-5所示：图2-5三、制订零件的机械加工工艺路线由于零件是大批量生产，它的主要工艺特征是广泛采用专用机床、专用夹具 及专用刀具、量具，机床按工艺路线排列组织流水生产。为减轻工人的劳动强度， 留有进一步提高生产率的可能

13、，该支架在工艺设计上采用了组合机床的流水线加 工方式。3.1确定零件各孔、平面的加工方式（1）孔的加工方式，如表3-1所示：表3-1孔的加工方案序 号加工方案经济加工精 度等级（IT）加工表面粗 糙度Ra/卩m适用范围1钻11 1212.5加工未淬火钢及铸 铁的实心毛坯，也可 用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），孔径v 20mm2钻-铰893.2 1.63钻-粗铰-精铰781.6 0.84钻-扩1112.5 6.3加工未淬火钢及铸 铁的实心毛坯，也可 用于加工非铁金属（但粗糙度稍高），5钻-扩-铰893.2 1.66钻-扩-粗铰-精铰71.6 0.87钻-扩-机铰-手铰670.4 0.1孔径20

14、mm8钻-（扩）-拉（或推）791.6 0.1大批量生产的中、小 零件的通孔由表3-1可以确定支架零件各孔的加工方案如下：A、加工孔30 00.032，要求内表面粗糙度Ra = 1000V/ n dw =1000X 18/3.14 X 5=1145r/min根据机床说明书，取nw=195r/min,故实际切削速度为V = n dwnw/1000 = nX 5X 195/1000=3.06m/min 切削工时，L=12,则 Tm = L/n wf =12/195 X 0.1=0.62min 工序 7,攻螺纹 M6J 12, V = 0.1m/s = 6m/min, 即 ns =238r/min,

15、按机 床选取 nw =195r/min，贝U V=4.9m/min,机动工时：L=12mm 则Tm = 2L/n wf =12 X 2/195 X 仁0.13min(5) 工序8,粗铣-精铣F面，切削用量同工序4, L=40X 2=80mm则机动工 时为 Tm =L/f m =80/60min=1.33min(6) 工序9,钻M10螺纹底孔，即扩孔钻9的钻头对8的孔进行扩孔， 根据有关手册的规定，扩钻的切削用量可根据钻孔的切削用量选取f=(1.2 1.8)f 钻=(1.2 1.8) X 0.65 X 0.75=0.585 0.87mm/r根据机床说明书，选取f=0.57mm/r,则V= (1/

16、2 1/3) V钻=(1/2 1/3 ) X 12=64m/min则主轴转速为n=51.634r/min,并按机床说明书取 nw =68r/min,实际切削速度 为：V=n dwnw/1000= nX 37 X 68/1000=7.9m/mi n切削工时，L=12mm,m = L/n wf=12/68 X 0.57=0.31min(7) 工序10,攻螺纹M10切削用量同工序7, L=12mm则机动工时为：Tm = L/f m =12/60=0.2min(8) 工序11,粗铣-精铣G面，切削用量同工序8,机动工时为：Tm=1.33min(9) 工序12,钻-铰11孔用10.8钻头对8孔进行扩钻，

17、同工序9,切削工时：Tm =0.31min11H8铰刀铰孔，参考有关资料，取铰刀的切削速度VC =0.3m/s=18m/min, 由此计算出转速为：n=1000V/n d=1000*18/ n *11=573.25r/min按机床实际转速取n=500r/min,则实际切削速度VC =n dn/1000= n *11*500/1000=15.7m/min=0.26m/s切削工时：L=12mm Tm =L/nVc =12/500*0.26=0.09min(10) 工序13,加工3000.032孔 用29.8钻头对25孔进行扩钻，同工序9,切削工时：L=71，则切削 工时：Tm =L/门州=71/6

18、8 X 0.57=1.83min 粗铰-精铰30孔，参考有关资料，取铰刀的切削速度VC =0.3m/s=18m/min, 由此计算出转速为：n=1000V/n d=1000*18/ n *30=191.08r/min按机床实际转速取n=200r/min,则实际切削速度VC =n dn/1000= n *30*200/1000=18.84m/min=0.314m/s切削工时：L=70mm Tm =2L/nVc=2*70/200*0.314=2.23min(11)工序14,3000.032内孔倒角C1 ( C端面处),选卧式车床C620-1,据手册及机床取f1 =0.08mm/r,当采用高速钢车刀

19、时，根据一般资料，确定切削速度 V=16m/min,则ns =1000V/n d=1000*16/ n *30=159.1r/min 按机床说明书取nw =120r/min,则此时切削速度为：V = n dnw/1000=11.3m/min切削工时：L=2mm 则 Tm = L/n wf =2/120*0.08=0.21min(12) 工序15,30c0-032内孔倒角C1 (D端面处)，同工序14,切削工时：Tm =0.21min(13) 工序16,钻-粗铰-精铰8。00157.8标准麻花钻钻孔，同工序 6,切削工时：L=10mmTm = L/n wf=10/195*0.1=0.51min粗

20、铰-精铰8,参考有关资料，取铰刀的切削速度 VC =0.3m/s=18m/min, 由此计算出转速为：n=1000V/n d=1000*18/ n *8=716.56r/min按机床实际转速取n=700r/min,则实际切削速度Vc =n dn/1000= n *8*700/1000=17.58m/min=0.29m/s切削工时：L=10mm, Tm =2L/nVc =2*10/700*0.29=0.1min3.6 机械加工工艺过程卡和工序卡表3-4支架机械加工工艺主要工序卡工序工步工序说明机床夹 具 或 辅 助 工 具刀具量具走 刀 次 数切 削 深 度mm进给量mm/r主轴 转速 r/mi

21、n切削 速度 m/min工时定额min41粗铣D 面，留1mn余量X6130A专 用 夹 具高速钢 镶齿一三 面刃铣 刀卡板1260mm/min37.526.532精铣D面11351粗铣C E面，留1mm余量X6130A13.53.262精铣CE面113.2661钻M6J12螺纹底孔X6130A5麻花钻头卡尺1120.11953.060.6271攻螺纹M6J 12S4012A丝锥M6X 1螺 纹 量 规11.251954.90.1381粗铣F 面，留1mm余量X6130A高速钢 镶齿一三 面刃铣刀卡板1260mm/min37.526.50.672精铣F面110.6791钻M10螺纹底孔X613

22、0A9扩孔钻头卡尺1120.57687.90.31101攻螺纹M10S4012A丝锥M10X 1螺 纹 量 规11.251954.90.2111粗铣G 面，留1mn余量X6130A高速钢 镶齿一三 面刃铣刀卡板1260mm/min37.526.50.672精铣G 面110.67121扩钻8孔X6130A 10.8扩孔钻 头卡尺1120.57687.90.312精加工铰孔 11H8铰刀1121.650015.70.09131扩钻25孔X6130A 29.8扩孔钻 头1710.57687.91.832粗铰到29.9329.93铰刀1711.120018.81.123精铰到 30H7 30H7171

23、1.12141倒角30内 孔, C端面处C620-1成型刀具样板10.0812011.30.21151倒角30内孑L, D端 面处C620-1成型刀具10.080.21161用7.8钻头钻孔X6130A2粗铰到 7.963精铰到8H77.8麻花钻 7.96铰刀8H7铰刀1100.11953.060.511101.770017.60.051100.05卡尺表3-3支架机械加工工艺过程卡工序号工序名称工序内容工艺装备1铸造铸造2热处理人工时效热处理3划线以毛坯外形找正划主要加工线钳台4铣以60外圆和C面为粗基准，粗铣D面，留1mn余量，精铣X6130A专用工装5铣以D面为精基准，粗铣C、E面，留1

24、mm余量，精铣X6130A专用工装6钻用5钻头钻M6J 12螺纹底孔X6130A，专用工 装，钻模7攻螺纹攻螺纹M6J 12S4012A,专用工装8铣以D面为精基准，B面为粗基准， 粗铣F面，留1mm余量，精铣X6130A专用工装9钻用9钻头扩钻M10螺纹底孔X6130A，专用工 装，钻模10攻螺纹攻螺纹M10S4012A,专用工装11铣以D面为精基准，B面为粗基准， 粗铣G面，留1mm余量，精铣X6130A专用工装12钻-铰用10.8钻头扩钻8孔，精加工 铰孔X6130A，专用工 装，钻模13钻-铰用29.8钻头扩钻25孔，粗铰到29.93，精铰到30H7X6130A，专用工 装，钻模14倒

25、角倒角30内孔，C端面处C620-1,专用工装15倒角倒角30内孔，D端面处C620-1,专用工装16钻-铰用7.8钻头钻孔，粗铰到7.96， 精铰到8H7X6130A，专用工 装，钻模17热处理淬火，提高硬度，150200HB18钳工去毛刺钳台19终检按图样要求检验各部分尺寸20入库涂防锈油，入库四、机床夹具设计计算和结构设计经过对支架零件的机械加工工艺规程分析设计，对零件有了全面的认知，选择工序13钻-扩-粗铰-精铰3000.032分析，并结合此工序，设计一套专用夹具。4.1确定夹具设计方案，绘制结构原理示意图(1) 定位方案加工3OoO.O32孔，内孔表面粗糙度 RaK 1.6卩m以底面

26、D面为精基准，限 制三个自由度，以11孔轴线为定位基准，限制三个自由度，则对 Z轴旋转自 由度形成过定位，增大误差，必须消除过定位。此种情形可选择削边销(棱形销) 即可消除过定位，再由夹紧装置即可限制一个自由度，从而工件处于完全定位状 态，进行加工。削边销尺寸标准如图4-1和表4-2所示：表4-2 削边销尺寸D2366882020 2525 3232 40 40b2345668B住-0.5D2-1住-2口-3D2-4D2-5(2)导向方案为了能迅速、准确地确定刀具与夹具的相对位置，钻夹具都应设置引导刀具 的元件一钻套，钻套一般安装在钻模板上，钻模板与夹具体连接，钻套与工件之 间留有排屑空间，因

27、工件批量大且经钻-粗铰-精铰孔工序，加工精度高，所以此 处选用固定式钻模，钻套选用快换钻套，如图 4-3所示：图4-3快换钻套匚厂(3) 夹紧方案由于零件加工工序较简单，定位较容易，工件批量大，选取简单的手动夹紧 装置，螺旋夹紧机构，用于夹紧零件的螺钉选有带手柄的螺冒，便于操作，使工 件装卸迅速，方便。由于螺钉与工件60外圆接触并施加夹紧力，此处选用圆 周线接触。夹紧装置见总装配图所示。(4) 夹具体的设计结合零件的结构、加工要求及以上分析，初步设计夹具体的结构。a、采用铸造夹具体的钢套钻孔钻模、定位心轴及钻模板均按装在夹具体上， 夹具体底面为安装基准面，此方案结构紧凑，安装稳定，刚性好，成本

28、低，结构 简单，较合理。b、采用型材夹具体的钻模，夹具体由左侧板、定位心轴、钻模板安装在底 座上，夹具体底面为安装基准面，此方案的夹具体为框架式结构，结构复杂、质 量较轻、钻模刚性好，固定钻模板螺钉受力比较大，易变形，但是由于零件为大 批量生产，尽量减少生产成本，此方案不可取。综合上述，确定采用a方案。 夹紧装置是紧固螺钉与 V型块组成，其V型块与夹具体连接为一体，V型 块及尺寸见图4-4和表4-5所示：图4-4表4-5 V型块尺寸NDBHlbr基本 尺寸极限偏差f7基本 尺寸极限偏差f925161.555 45 60650.0300.060200.0200.072 夹具体的设计结构及各部分尺

29、寸见夹具体图纸所示:(5) 夹具总装配图上的公差、技术要求的标注 活动配合公差选择如表4-7、表4-8所示：表4-7配合形式精度要求应用定位销与工件基 准孔一般要求较高精度定位兀件与工件 定位基准间H7 H 7 H7 h6 g6 f6H 6 H 6 H 6 h5 g5 f5表4-8钻套名称加工方法及配合部位配合种类及公差等级可换钻套 或快换钻套钻孔及扩孔外径与衬套H 7H7g6f 7刀具切削部分导向F7 G7h6h6刀柄或刀杆导向H 7H7f7， g6粗铰孔外径与衬套H7H7g6h6内径G7 H7h6h6精铰孔外径与衬套H 6 H6 g5 h5内径G6 H 6 h5h5 影响夹具在机床上安装精

30、度的尺寸和公差（SA）它们主要指夹具安装基面与机床相应配合表面之间的尺寸、公差。夹具体的安装基面与机床的配合，钻模的安装基面是平面，可不必标注。 影响夹具精度的尺寸和精度钻套与定位销之间尺寸40 0.1，V型块的宽度35.8 0.02，为影响夹具体 的精度尺寸，误差在规定范围内。 夹具总图上应标注的技术要求夹具总图上无法用符号标注而又必须说明的问题，可作为技术要求用文字写在总图的空白处。如夹具使用时的操作顺序等。 夹具总图上公差值的确定夹具总图上标注公差值的原则是在满足工件加工要求的前提下，尽量降低夹具的制造精度。夹具总图上标注的第 25类尺寸的尺寸公差和位置公差均直接 影响工件的加工精度，取

31、S J =（1/5 1/2） S k式中：S J 夹具总图上的尺寸公差或位置公差；S k -与S J相应的工件尺寸公差或位置公差。当工件批量大、加工精度低时，S J取小值，因为这样可延长夹具使用寿命， 又不增加夹具制造难度；反之取大值。此夹具总装图尺寸公差、位置公差均取相 应工件公差的1/3左右。对于直接影响工件加工精度的配合尺寸， 在确定了配合 性质后，应尽量选用优先配合。工件的加工尺寸未注公差时，工件公差S k视为IT14IT12,夹具上的相应 尺寸公差按IT11IT9标注；工件上的位置未注公差时，工件位置公差S k视为 IT9IT11,夹具上的相应尺寸公差按IT7IT9标注。4.2 工件

32、在夹具中加工的精度分析（1）影响加工精度的因素用夹具装夹工件进行机械加工时，其工艺系统中影响工件精度的因素很多。 与夹具有关的因素有定位误差厶D、对刀误差厶T、夹具在机床上的安装误差 A 和夹具制造误差厶J等。在机械加工工艺系统中，因机床精度、刀具精度、刀具 与机床的位置精度、工艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差，统称为加工方法误差 C。上述各项误差均导致刀具相对工件的位置不准确，而形成总的加工误差1）定位误差厶d加工尺寸（40 0.1） mm勺定位误差 d =00 对称度0.1mm的定位误差为工件定位孔与定位心轴配合的最大间隙。工件定 位孔的尺寸为11H7（+o 018 ）,定位

33、心轴的尺寸为11f6 （：o： 0 2 7 ），则 d =Xmax = （0.018+0.027 ） mm =0.045mm2）对刀误差厶T因对刀时刀具相对于对刀块或导向元件的位置不精确而造成的加工误差，称为对刀误差。钻头与钻套间的间隙，会引起钻头的位移或倾斜， 造成加工误差。由于钢套壁厚较薄，可只计算钻头位移引起的误差。钻套导向孔 尺寸为29.8F7 （ 0.158），钻头尺寸为29.80.016mm尺寸（40 0.1） mm及对称度0.1mm的刀具误差均为钻头与导向孔的最大间隙 t = Xmax = （0.108+0.016 ） mm=0.124mm3）夹具的安装误差厶A因夹具上定位元件、

34、对刀或导向元件及安装基面三者间（包括导向元件与导向元件之间）的位置不精确而造成的加工误差， 称为夹具的安装误差。此夹具的安装基面为平面，因而没有安装误差，A =0o4）夹具误差厶J因夹具上定位元件、对刀或导向元件及安装基面三者间（包 括导向兀件与导向兀件之间）的位置不精确而造成的加工误差，称为夹具误差。夹具误差的大小取决于夹具零件的加工精度和夹具装配时的调整与修配精度。影响尺寸（40 0.1 ） mm的夹具误差为导向孔对安装基面D的垂直度厶J3=0.03mm导向孔轴心线到定位端面的尺寸公差厶 J2 =0.06mm影响对称度0.1mm的夹具误差为导向孔对定位心轴的对称度 J2 =0.03mm5）

35、加工方法误差 G因机床精度、刀具精度、刀具与机床的位置精度、工 艺系统的受力变形和受热变形等因素造成的加工误差，统称为加工方法误差。因 该项误差影响因素多，又不便于计算，所以在设计夹具时常根据经验为它留出工 件公差的1/3。计算时可设 G = S k/3（2）保证加工精度的条件为上述各项误差之和。由于上述误工件在夹具中加工时，总加工误差差均为独立随机变量，应用概率法叠加。因此，保证工件加工精度的条件为=上述各项误差的平方和的平方根WS k即工件的总加工误差应不大于工件的加工尺寸公差S k。为保证夹具有一定的使用寿命，防止夹具因磨损而过早报废，在分析计算工 件加工精度时，需留出一定的精度储备量

36、JC。因此将上式改写为： WS k-J C 或 J C = S k - 0当JC0时，夹具能满足工件的加工要求。JC值的大小还表示了夹具使用寿 命的长短和夹具总图上各项公差S J确定得是否合理。钢套钻29.8mm孔时，加工精度的计算列于表 4-9所示：表4-9误差名 称加工要求(40 0.1) mm对称度0.1mm D00.045mm T0.124mm0.124mm A00 J J2+AJ3= (0.06+0.03 ) mm J2=0.03mm G(0.2/3)mm=0.067mm(0.1/3)mm=0.033mm0.156mm0.0194mmJc(0.2-0.156)mm=0.044mm 0

37、(0.1-0.0194)mm=0.0806mm 0由表4-9可知，该钻模能满足工件的各项精度要求，且有一定的精度储备4.3 计算夹紧力（1）由4.1中分析选择点接触式螺旋夹紧机构，计算此夹紧机构的夹紧力。 单个螺旋夹紧产生的夹紧力按下公式计算：W=QL/【r ta n 1+rzta n （a + 2 ）】（式中W单个螺旋夹紧产生的夹紧力（N）;Q原始作用力（N）;L作用力臂（mr）r 螺杆端部与工件间的当量摩擦半径 （mr）,其值视为螺杆端部的结 构形式而定； 1螺杆端部与工件间的摩擦角； 2，螺旋副的当量摩擦角（）；r z螺纹中经之半（mr）；a螺纹升角。）(2) 计算公式中各项的值 确定原

38、始作用力Q的值：由于是手动的简单装置，根据经验选择 Q =652 确定L的值：作用力臂即为螺钉上手柄的长度，L取为100mm 确定r的值：由于夹紧装置是圆周线接触式，则螺杆端部与工件间的当量摩擦半径查资料取为 6.9，即 r =6.9。 确定 1和 2 的值：螺杆端部与工件间的摩擦角 1和螺旋副的当量摩擦角 2取值如4-10所示:表 4-10螺纹形状三角螺纹梯形螺纹方牙螺纹螺纹牙形半角B30150 2 =arctan (tan 2/cos B90 508 508 32注：ta n 2 =0.152为螺旋副的摩擦角()确定rz和a的值，由表4-11所示:公称直径/mm螺距P/mm中经之半rz/m

39、m升角a121.755.43152 261.55.5132 291.255.5942 215.6751 361426.35052 521.56.5132 6116.6751 221627.35052 291.57.5131 4917.6751 11注：a =arctan (nP/2 n rz)，n 为螺纹线数。(3) 计算夹紧力 由(1)和(2)可以计算出夹紧力：W0 = QL/【r tan 1+rzta n (a + 2 )】=65X 190/【6.9 X 0.15+ 7.3505 X tan (2 29 + 8 50)】 =4928N4.4 画夹具装配图和零件图夹具装配图和零件图见图纸所示。5,钻套14数量备注衬套”5比例设计夹具装配图2010 3 14数量2螺钉M10K303Q235A重量设计序号数量材 材、，料五、毕业设计总结及参考文献参考文献简明机械加工工艺手册机械工业出版社，陈宏钧，2007年；机床夹具设计手册国防工业出版社，杨黎明，1996年；夹具-非标